华泰汽车有息债务达298亿元，与富力地产停止合作

现在纯电动汽车自燃爆炸时有发生，动力电池尤其是锂电池的安全性是长期困扰电动化发展的问题。无论是较早推广纯电动的“新生力量”，还是转型中的传统车企，都难以为消费者“保证”动力电池的安全性和长期使用的稳定性。因此，在车云看来，电池技术的发展将成为推动各大车企向纯电动转型的催化剂，固态电池可能是其中之一。一、什么是固态电池1。分类及特点固态电池按电解液中液体成分的比例可分为半固体锂电池(半液体半固体)、准固体锂电池(多固体少液体)、固体锂电池(一点液体)和全固体锂电池，全固体锂电池顾名思义就是正极、负极和电解液都是固体的锂电池。

与目前纯电动汽车使用的锂离子或锂聚合物电池相比，全固态锂电池可以“省略”隔膜材料，固体电解质本身充当隔膜，因此固态锂电池的结构更接近于“三明治”。需要注意的是，固态锂电池的充放电机理和常规锂电池类似，都是锂离子在电极材料上的嵌入和脱嵌过程。但得益于固体电解质在密度和结构上的优势，带电离子聚集在一端，传导更多的电流，从而提高电池容量。也就是说，在相同体积下，固态电池的容量将大于常规锂离子电池。由此，固态电池的优势可以总结为:更轻:随着电极和电解液转入全固态，锂离子电池的材料体系也会随之发生变化。随着电池能量密度的增加，电芯、电池组甚至电池组的重量也会降低。基于目前的报道，“试制”阶段的全固态电池能量密度已经达到300-400Wh/kg。更薄:抛弃液体电解质和隔膜材料后，阳极和阴极之间只剩下固体电解质，因此两个电极之间的距离可以缩短到十几微米甚至更低。更稳定:固体陶瓷氧化物电解质虽然本身“脆”，但仍有一定的柔韧性。有了相应的封装材料，可以保证电池的性能在数千次后不衰减。更安全:目前锂离子电池自燃爆炸的原因很多，热管理失效和锂枝晶问题仍是主要因素。所谓的热管理故障是由于电池组需要数千个电池单元。传统锂电池电解液中的有机物在高温下可能发生氧化分解或副反应，产生气体，导致电池膨胀甚至爆炸。然而，锂枝晶是电池充放电中不可避免的问题。如果枝晶间的电解质膜穿透，会造成电池短路，导致自燃。固态电池虽然不是“不可能”产生枝晶，但是可以抑制，全固态电池中枝晶不易生长。随着科技手段的进步，枝晶问题有望得到解决。

而且据相关资料显示，钴酸锂电解质的电化学窗口为4.45V，三元材料的电化学窗口为4.35V，如果电压升高，电解质会被氧化，正极表面会发生不可逆的相变。即使是现在的“811”电池，充电电压也受到耐高压电解液的限制。另一方面，固体电解质的电化学窗口有望提高到5V，可以适应高压电极材料，甚至有报道称可以耐受7.4V另外，固体电池可以串联……或者与多个电极一起使用，单节电池串联后所能承受的电压也会增加。由于封装工艺的简化和单体重量的降低，固态电池组成的电池组能量密度可超过255Wh/kg，而目前常规电动汽车的最大能量密度约为170Wh/kg。根据2019年新能源补贴政策，160Wh/kg及以上车型补贴系数为1.2。重点是，按照《中国制造2025》的规划，2020年锂电池能量密度将达到300Wh/kg，2025年达到400Wh/kg，2030年达到500Wh/kg。也就是说，从国家规划和技术发展来看，固态电池更有潜力和实力。值得一提的是，随着固态电池发展到“全固态”的终极目标，只能采用“干法”回收，即通过粉碎的方法提取电池内部的有效成分，这也解决了动力电池回收难、容易产生废液的问题。2.问题与现状考虑到固态电池具有能量密度高、重量轻的优势，能够解决现阶段锂电池的诸多痛点，该技术有望成为提升纯电动汽车续航能力的核心发力点，甚至从普及走向普及，但固态电池本身也面临诸多技术难题。电解质材料从电解质的技术路线来看，固态电池电解质可分为聚合物型、氧化物型、硫化物型和卤化物型，但各有不同的优缺点。以聚合物固体电解质为例。这种类型的电解质由聚合物基质和锂盐组成。前者多为聚氧化乙烯、聚硅氧烷和脂肪族聚碳酸酯，常见的锂盐有LiPF6、LiTFSI、LiClO4、LiAsF4、LiBF4等。室温电导率约为10-7-10-5S/cm。虽然这种电解液具有突出的可加工性，但高在接受媒体采访时表示，“现在一些法国车辆上安装的是聚合物电解液的电池，它的问题是需要加热到60度，离子电导率才上来，这样电池才能正常工作。”。也就是说，如何提高聚合物固体电解质的电导率，拓宽其工作范围，将成为研发方向之一。另一方面，氧化物型固体电解质的室温电导率为10-6-10-3S/cm，钙钛矿型晶体氧化物固体电解质是最令人印象深刻的一种。相关文献称，这类电解质的电导率通常由晶体中的空穴浓度、材料中Li+传输瓶颈的大小以及晶体的有序性等因素决定。通过在材料中掺杂大原子半径的离子，可以制造高空穴浓度的电解质材料，有效提高电解质材料的离子电导率和界面性能。另一方面，反钙钛矿型电解质材料具有在充放电过程中界面阻抗随温度升高而降低的特点，前景广阔，但对空气比较敏感，在水和稀酸环境中容易造成锂损失，电导率降低。此外，氧化物固体电解质中的石榴石型和LiPON型难以制备，并且生产效率是个问题。硫化物固体电解质类似于氧化物固体电解质，只是后者中的氧被硫原子取代。得益于硫更大的原子半径和极化以及与锂离子的弱结合力，硫化物固体电解质的电导率更加突出，在室温下达到10-3-10-2S/cm，这也是丰田致力于硫化物固体电解质研发的原因之一。但这类电解液容易与空气中的水反应生成硫化氢，易燃易爆，影响固态电池的安全性和循环寿命。幸运的是，已经证明硫化氢的量与Li2S-P2S5的组成比有关，用砷(as)部分取代电解质材料中的某些元素可以提高电解质材料对水的化学稳定性，因此硫化物固体电解质可能仍是未来发展的重点。相比之下，对h……ide固体电解质仍然受到限制，因为难以兼顾高离子电导率和高稳定性。随着电解液的固态化，电池的正负极材料也会升级。例如，目前主流的NCM和NCA正极材料体系将面临组分比例调整、界面改性和能量密度提高等先进方向。考虑到锂金属在循环过程中容易出现枝晶，循环过程中氧化物的体积变化率较大，容易使电池破裂造成电池失效，碳基负极材料仍是未来发展的重点。其中石墨是最具代表性的材料，但其理论容量仅为372 mAh/g，随着能量密度的提高和石墨烯、碳纳米管等新材料的引入，碳基负极材料的理论容量可提高到800 ~ 900 mAh/g，此外还有理论容量为994 mAh/g的锡基材料和理论容量为4200 mAh/g的硅基材料，但锡基材料循环性能差、可逆容量低的问题不利于其商业化生产。硅基材料虽然导电性高，稳定性好，但是硅基材料在充放电过程中的体积变化高达300%，表面包覆的碳材料在反复循环后会断裂脱落，由此可见如何解决碳硅负极材料的问题。界面问题不同于目前锂离子电池的固液界面。固态电池，尤其是全固态电池，会面临电极和电解质之间的固/固界面阻抗高的问题。简单来说，界面接触不良、离子导电界面层变质、相变或体积变化导致结构失效等。，所有这些都是固体/固体界面处高阻抗的原因。

当然，根据电致固体退化的不同类型，有不同的方法来改善界面问题。从方向上看，目前的技术手段有化学气相沉积、镀膜和涂层。值得一提的是，枝晶也是界面问题之一。虽然有资料显示，一些材料和相应的技术手段可以抑制这一问题，但整体技术尚未成熟。此外，更高的充电速度是固态电池的潜在优势之一。虽然外媒声称2018年固态电池与目前的锂电池相比，在充电速度上并没有明显优势，但比利时微电子研究中心(IMEC)与Energy Ville在今年7月联合推出的固态锂金属电池，能量密度高达400Wh/L，可在2小时内充满电。同时，该机构计划在2024年将能量密度提高到100。当然，除了技术不成熟，如何控制成本也是固态电池量产投放市场前需要攻克的难题。第二，固态电池和纯电动汽车的未来是一场与时间的赛跑。作为“新一代”电池技术，固态电池有望取代目前的锂离子电池。除了相关机构和供应商的研究，各大车企也早就将目光投向了这项技术。甚至可以说，固态电池的生产与车企的电气化布局密切相关。从国内外各大媒体的报道中不难发现:1。作为对固态电池呼声最高的车企，大众集团已向Quantum Scape注资1亿美元研发固态电池，而在携手中国当代安培科技有限公司后不久，大众集团首席执行官赫伯特·迪斯(Herbert Diss)表示，大众集团将在欧洲建厂生产固态电池，预计2024-2025年实现量产。但有外媒认为，大众集团可能在2020年底开始布局固态电池。2.2017年，宝马集团携手Soild Power研发固态电池，同时与中国当代安培科技有限公司合作布局电动汽车。3.丰田也是开始发展的车企之一……固态电池。除了与松下合作，其专注于硫化物固态电解质的技术路线也被曝光，外媒称丰田有望在2022年推出搭载固态电池的车型。着眼于国内市场，当代安培科技有限公司和比亚迪与丰田达成了合作伙伴关系。无独有偶，当代安培科技有限公司在硫化物固体电解质领域取得了初步进展，比亚迪在2017年申请了固体锂电池正极复合材料专利，目前正在推进固体电池的商业化。4.现代集团投资了离子材料用于固态电池的研发，而三星和戴森也为后者买单。5.本田在动力固态电池领域的合作伙伴是松下，同时该品牌与当代安培科技有限公司有合作。本田和通用也正式研究了“下一代”电池技术，但除了燃料电池，他们没有透露更多细节。此外，一些供应商也在推动固态电池领域的研究，从Bollore、mainland China、LG和苹果到比亚迪、当代安培科技有限公司、郭萱高科和中国赣锋锂业。无论是车企用新技术推出全新产品，还是各大供应商争夺未来锂电池的市场份额，加速技术研发，某种程度上也是在和时间赛跑。值得一提的是，中国的初创企业陶青(昆山)能源发展有限公司已经在昆山建立了固态电池生产线。该生产线的年生产能力为100 MWh，计划到2020年提高到700 MWh。与容量为250-300Wh/kg的新一代锂电池相比，其固态电池的能量密度已经超过400 Wh/kg。电池技术会影响车企的电气化布局吗？客观来说，相比自主品牌，海外车企在纯电动汽车的布局上更为保守。在车云看来，其中一个原因是需要兼顾全球的产品进步，但部分产品受限于目前的电池技术，难以达到更好的性能，这才是更深层次的原因。

比如今年7月宝马发布的Mini Cooper SE，最大续航里程270km，让这款车略逊一筹。究其原因，可能与UKL平台预留给电池组的空间有限有关，但也反映出目前锂电池在能量密度、体积甚至重量方面仍存在不足。无独有偶，车云与宝骏汽车产品负责人沟通时，对方认为目前的电池技术不利于打造小型纯电动SUV。相比之下，从紧凑型SUV开始布局纯电动车更为合适。现在纯电动汽车自燃爆炸时有发生，动力电池尤其是锂电池的安全性是长期困扰电动化发展的问题。无论是较早推广纯电动的“新生力量”，还是转型中的传统车企，都难以为消费者“保证”动力电池的安全性和长期使用的稳定性。因此，在车云看来，电池技术的发展将成为推动各大车企向纯电动转型的催化剂，固态电池可能是其中之一。一、什么是固态电池1。分类及特点固态电池按电解液中液体成分的比例可分为半固体锂电池(半液体半固体)、准固体锂电池(多固体少液体)、固体锂电池(一点液体)和全固体锂电池，全固体锂电池顾名思义就是正极、负极和电解液都是固体的锂电池。

与目前纯电动汽车使用的锂离子或锂聚合物电池相比，全固态锂电池可以“省略”隔膜材料，固体电解质本身充当隔膜，所以固态锂的结构……阿特里斯更接近于“三明治”。需要注意的是，固态锂电池的充放电机理和常规锂电池类似，都是锂离子在电极材料上的嵌入和脱嵌过程。但得益于固体电解质在密度和结构上的优势，带电离子聚集在一端，传导更多的电流，从而提高电池容量。也就是说，在相同体积下，固态电池的容量将大于常规锂离子电池。由此，固态电池的优势可以总结为:更轻:随着电极和电解液转入全固态，锂离子电池的材料体系也会随之发生变化。随着电池能量密度的增加，电芯、电池组甚至电池组的重量也会降低。基于目前的报道，“试制”阶段的全固态电池能量密度已经达到300-400Wh/kg。更薄:抛弃液体电解质和隔膜材料后，阳极和阴极之间只剩下固体电解质，因此两个电极之间的距离可以缩短到十几微米甚至更低。更稳定:固体陶瓷氧化物电解质虽然本身“脆”，但仍有一定的柔韧性。有了相应的封装材料，可以保证电池的性能在数千次后不衰减。更安全:目前锂离子电池自燃爆炸的原因很多，热管理失效和锂枝晶问题仍是主要因素。所谓的热管理故障是由于电池组需要数千个电池单元。传统锂电池电解液中的有机物在高温下可能发生氧化分解或副反应，产生气体，导致电池膨胀甚至爆炸。然而，锂枝晶是电池充放电中不可避免的问题。如果枝晶间的电解质膜穿透，会造成电池短路，导致自燃。固态电池虽然不是“不可能”产生枝晶，但是可以抑制，全固态电池中枝晶不易生长。随着科技手段的进步，枝晶问题有望得到解决。

而且据相关资料显示，钴酸锂电解质的电化学窗口为4.45V，三元材料的电化学窗口为4.35V，如果电压升高，电解质会被氧化，正极表面会发生不可逆的相变。即使是现在的“811”电池，充电电压也受到耐高压电解液的限制。另一方面，固体电解质的电化学窗口有望提高到5V，可以适应高电压电极材料，甚至有报道称可以耐受7.4V另外，固体电池可以串联或者多电极使用，单体电池串联后可以耐受的电压也会提高。由于封装工艺的简化和单体重量的降低，固态电池组成的电池组能量密度可超过255Wh/kg，而目前常规电动汽车的最大能量密度约为170Wh/kg。根据2019年新能源补贴政策，160Wh/kg及以上车型补贴系数为1.2。重点是，按照《中国制造2025》的规划，2020年锂电池能量密度将达到300Wh/kg，2025年达到400Wh/kg，2030年达到500Wh/kg。也就是说，从国家规划和技术发展来看，固态电池更有潜力和实力。值得一提的是，随着固态电池发展到“全固态”的终极目标，只能采用“干法”回收，即通过粉碎的方法提取电池内部的有效成分，这也解决了动力电池回收难、容易产生废液的问题。2.问题与现状考虑到固态电池具有能量密度高、重量轻的优势，可以解决现阶段锂电池的诸多痛点，该技术有望成为提升纯电动汽车续航能力的核心发力点，甚至从普及到……普及化，但是固态电池本身也面临很多技术难题。电解质材料从电解质的技术路线来看，固态电池电解质可分为聚合物型、氧化物型、硫化物型和卤化物型，但各有不同的优缺点。以聚合物固体电解质为例。这种类型的电解质由聚合物基质和锂盐组成。前者多为聚氧化乙烯、聚硅氧烷和脂肪族聚碳酸酯，常见的锂盐有LiPF6、LiTFSI、LiClO4、LiAsF4、LiBF4等。室温电导率约为10-7-10-5S/cm。虽然这种电解液具有突出的可加工性，但高在接受媒体采访时表示，“现在一些法国车辆上安装的是聚合物电解液的电池，它的问题是需要加热到60度，离子电导率才上来，这样电池才能正常工作。”。也就是说，如何提高聚合物固体电解质的电导率，拓宽其工作范围，将成为研发方向之一。另一方面，氧化物型固体电解质的室温电导率为10-6-10-3S/cm，钙钛矿型晶体氧化物固体电解质是最令人印象深刻的一种。相关文献称，这类电解质的电导率通常由晶体中的空穴浓度、材料中Li+传输瓶颈的大小以及晶体的有序性等因素决定。通过在材料中掺杂大原子半径的离子，可以制造高空穴浓度的电解质材料，有效提高电解质材料的离子电导率和界面性能。另一方面，反钙钛矿型电解质材料具有在充放电过程中界面阻抗随温度升高而降低的特点，前景广阔，但对空气比较敏感，在水和稀酸环境中容易造成锂损失，电导率降低。此外，氧化物固体电解质中的石榴石型和LiPON型难以制备，并且生产效率是个问题。硫化物固体电解质类似于氧化物固体电解质，只是后者中的氧被硫原子取代。得益于硫更大的原子半径和极化以及与锂离子的弱结合力，硫化物固体电解质的电导率更加突出，在室温下达到10-3-10-2S/cm，这也是丰田致力于硫化物固体电解质研发的原因之一。但这类电解液容易与空气中的水反应生成硫化氢，易燃易爆，影响固态电池的安全性和循环寿命。幸运的是，已经证明硫化氢的量与Li2S-P2S5的组成比有关，用砷(as)部分取代电解质材料中的某些元素可以提高电解质材料对水的化学稳定性，因此硫化物固体电解质可能仍是未来发展的重点。相比之下，对卤化物固体电解质的研究仍然有限，因为很难兼顾高离子电导率和高稳定性。随着电解液的固态化，电池的正负极材料也会升级。例如，目前主流的NCM和NCA正极材料体系将面临组分比例调整、界面改性和能量密度提高等先进方向。考虑到锂金属在循环过程中容易出现枝晶，循环过程中氧化物的体积变化率较大，容易使电池破裂造成电池失效，碳基负极材料仍是未来发展的重点。其中石墨是最具代表性的材料，但其理论容量仅为372 mAh/g，随着能量密度的提高和石墨烯、碳纳米管等新材料的引入，碳基负极材料的理论容量可提高到800 ~ 900 mAh/g，此外还有理论容量为994 mAh/g的锡基材料和理论容量为4200 mAh/g的硅基材料，但锡基材料循环性能差、可逆容量低的问题不利于其商业化生产。硅基材料虽然导电性高，稳定性好，但是硅基材料在充放电过程中的体积变化高达300%，表面包覆的碳材料……ll在反复循环后断裂脱落，可见如何解决碳硅负极材料的问题。界面问题不同于目前锂离子电池的固液界面。固态电池，尤其是全固态电池，会面临电极和电解质之间的固/固界面阻抗高的问题。简单来说，界面接触不良、离子导电界面层变质、相变或体积变化导致结构失效等。，所有这些都是固体/固体界面处高阻抗的原因。

当然，根据电致固体退化的不同类型，有不同的方法来改善界面问题。从方向上看，目前的技术手段有化学气相沉积、镀膜和涂层。值得一提的是，枝晶也是界面问题之一。虽然有资料显示，一些材料和相应的技术手段可以抑制这一问题，但整体技术尚未成熟。此外，更高的充电速度是固态电池的潜在优势之一。虽然外媒声称2018年固态电池与目前的锂电池相比，在充电速度上并没有明显优势，但比利时微电子研究中心(IMEC)与Energy Ville在今年7月联合推出的固态锂金属电池，能量密度高达400Wh/L，可在2小时内充满电。同时，该机构计划在2024年将能量密度提高到100。当然，除了技术不成熟，如何控制成本也是固态电池量产投放市场前需要攻克的难题。第二，固态电池和纯电动汽车的未来是一场与时间的赛跑。作为“新一代”电池技术，固态电池有望取代目前的锂离子电池。除了相关机构和供应商的研究，各大车企也早就将目光投向了这项技术。甚至可以说，固态电池的生产与车企的电气化布局密切相关。从国内外各大媒体的报道中不难发现:1。作为对固态电池呼声最高的车企，大众集团已向Quantum Scape注资1亿美元研发固态电池，而在携手中国当代安培科技有限公司后不久，大众集团首席执行官赫伯特·迪斯(Herbert Diss)表示，大众集团将在欧洲建厂生产固态电池，预计2024-2025年实现量产。但有外媒认为，大众集团可能在2020年底开始布局固态电池。2.2017年，宝马集团携手Soild Power研发固态电池，同时与中国当代安培科技有限公司合作布局电动汽车。3.丰田也是较早开始研发固态电池的车企之一。除了与松下合作，其专注于硫化物固态电解质的技术路线也被曝光，外媒称丰田有望在2022年推出搭载固态电池的车型。着眼于国内市场，当代安培科技有限公司和比亚迪与丰田达成了合作伙伴关系。无独有偶，当代安培科技有限公司在硫化物固体电解质领域取得了初步进展，比亚迪在2017年申请了固体锂电池正极复合材料专利，目前正在推进固体电池的商业化。4.现代集团投资了离子材料用于固态电池的研发，而三星和戴森也为后者买单。5.本田在动力固态电池领域的合作伙伴是松下，同时该品牌与当代安培科技有限公司有合作。本田和通用也正式研究了“下一代”电池技术，但除了燃料电池，他们没有透露更多细节。此外，一些供应商也在推动固态电池领域的研究，从Bollore、mainland China、LG和苹果到比亚迪、当代安培科技有限公司、郭萱高科和中国赣锋锂业。无论是汽车公司推出采用新技术的全新产品，还是主要供应商争夺市场份额……锂电池在未来加速技术研发，在某种程度上，他们也在与时间赛跑。值得一提的是，中国的初创企业陶青(昆山)能源发展有限公司已经在昆山建立了固态电池生产线。该生产线的年生产能力为100 MWh，计划到2020年提高到700 MWh。与容量为250-300Wh/kg的新一代锂电池相比，其固态电池的能量密度已经超过400 Wh/kg。电池技术会影响车企的电气化布局吗？客观来说，相比自主品牌，海外车企在纯电动汽车的布局上更为保守。在车云看来，其中一个原因是需要兼顾全球的产品进步，但部分产品受限于目前的电池技术，难以达到更好的性能，这才是更深层次的原因。

比如今年7月宝马发布的Mini Cooper SE，最大续航里程270km，让这款车略逊一筹。究其原因，可能与UKL平台预留给电池组的空间有限有关，但也反映出目前锂电池在能量密度、体积甚至重量方面仍存在不足。无独有偶，车云与宝骏汽车产品负责人沟通时，对方认为目前的电池技术不利于打造小型纯电动SUV。相比之下，从紧凑型SUV开始布局纯电动车更为合适。

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